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henrikf

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1

21.11.2016, 16:09

Pixelor.de auf »Rhaspberry Pi«-Server

Vorab: Das hier hat nur bedingt etwas mit Spielen zu tun und mehr mit unserer Website an sich.

Mir lässt eine kleine Dikussion im Forum über Sinn und Unsinn vom Nintendo Classic Mini keine Ruhe. Ich kann den Thread im Moment leider nicht wieder finden, aber da ging es unter anderem über den Speicherbedarf von Emulatoren. Ich habe dann wiederum angeführt, dass so ein Rhaspberry Pi 3 Model B ohne Probleme sogar unser pixelor.de zur Verfügung stellen (serven) könnte. Nach Blick auf die Speicherplatzauslastung unseres aktuellen Servers vielleicht nicht ganz, aber doch fast.

Seitdem lässt mich folgendes Gedankenspiel nicht los:

Warum nicht ernst machen?

Man baut einen speziellen »Pixelor«-Server aus vier »Rhaspberry Pi«-Modulen:

-- RaPi-Master
-- RaPi-Portal
-- RaPi-Forum
-- RaPi-MySQL

Die Trennung ist notwendig, damit jede Komponente über ausreichend RAM verfügt, denn ein Rhaspberry Pi 3 Model B hat »nur« 1 GByte RAM zur Verfügung.

Der »RaPi-Portal« stellt die Funktionalität des portals zur Verfügung (also WordPress) und der »RaPi-Forum« eben das Forum hier (Burning Board). Diese beiden Komponenten sind jetzt sowieso schon einigermaßen getrennt und könnten sofort ohne Probleme auf unterschiedlichen Servern laufen.

Der »RaPi-MySQL« enthält wiederum die Datenbank, auf die das Portal und das Forum benötigen um zu funktionieren.

Der »RaPi-Master« ist schlussendlich das Gateway zum Internet, wecher die Anfragen je nachdem an den »RaPi-Portal« oder »RaPi-Master« verteilt. Auf dem wäre wenig mehr als ein nginx-Webserver installiert, der als »Reverse Proxy« fungiert. Das hätte den Vorteil, dass man auch noch eine echte hardwaremäßige Datenflusskontrolle hätte. Die ganzen Angriffe auf unser Portal (und damit WordPress) liefen nämlich massenhaft auf gewisse URLs (Stichwort das für WordPress berüchtigte: xmlrpc.php). Jedes der vier Module hätte außerdem noch eine 16-GiB-Flash-Karte, womit der insgesamte Speicher ca. 3 mal so groß wäre, wie das, was wie im Moment haben.

Das ganze müsste man locker hardwaretechnisch in einem 19-Zoll 1-HE-Einschub unterbringen, damit man das an einen sog. »Collocator« schickt, der das Rack dann wieder ans Internet anschließt (die Preise dafür sind allerdings nicht gerade niedrig).

Stellt sich noch die Frage nach dem »warum«. Antwort, ganz einfach: Weil's geil ist! :D

Ausführliche Antwort: Weil man zeigen könnte, wie man die heute zur Verfügung stehende Hardware einsetzen könnte (Machbarkeit). Außerdem wäre so ein System extrem leicht und klein und braucht auch kaum Strom. Geschätzt wären wir bei max. 20 Watt, im Normalbetrieb kommen wohl so 12 Watt zusammen.

Ist erst mal nur ein Gedankenspiel, aber ich finde das mehr und mehr charmant. :)
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2

21.11.2016, 17:29

Ich bezweifel, dass die Raspberry Hardware für 24/7 Serverbetrieb ausgelegt ist. Außerdem bräuchte man mindestens zwei für die Redundanz, selbstverständlich räumlich voneinander getrennt, und sie müssten im Clusterbetrieb laufen, damit Ausfälle schnell kompensiert werden können. Das selbe gilt für die Backups (auch auf Raspberrys?)

henrikf

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3

21.11.2016, 18:14

Backups sind nicht das Problem; die laufen jetzt auch schon (fast) nach extern.

Aber bei Deinen anderen Punkten hast Du total Recht; ich habe da auch schon drüber nachgedacht. Wenn das System stirbt, dann kann man dort ja nicht »mal eben so« zum Server-Rack laufen und nachsehen, was los ist.

Gefühlt glaube ich zwar, dass so eine leichtgewichtige Hardware mit keinerlei beweglichen Bauteilen und einem so geringen Stromverbrauch keine Probleme im Langbetrieb aufweist. Aber ich bin auch kein Server-Hardware-Experte. Und ausprobiert hat dass auch noch niemand. Wer weiß, wie sich Vibrationen im Server-Rack auswirken; der Pixelor-Server mit den Rhaspberry Pis wäre ja nicht alleine in so einem Schrank untergebracht. Wenn darüber und darunter Racks mit jede Menge Festplatten untergebracht sind, und die laufen alle mit 15.000 U/min, dann rappelt das vermutlich gewaltig.

Irgend wann fällt dann mal die SD-Karte aus dem Rhaspberry-Pi-Slot oder so. :lol:

Richtig Sorgen bereitet mit ein Thread, in dem Rhaspberry-Pi-User haufenweise von korrumpierten Dateisystem auf den SD-Karten berichten:

https://www.raspberrypi.org/forums/viewt…hp?f=28&t=36533

Das Dateisystem ist danach wohl unbrauchbar. Allerdings lese ich in dem Forum auch heraus, dass hier so gut wie keine Linux-Experten anwesend sind, denn das eingesetzte ext4-Dateisystem, welches auf Linux Standard ist, hat jede Menge »Selbstheil«-Features, die man natürlich auch bedienen können muss. Und das eingesetzte »Rhaspbian« ist ein Debian-Derivat für ARM-Prozessoren. Also etwas, was hinlänglich bekannt ist.
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4

21.11.2016, 18:30

Ach ja, an die instabilen SD Karten habe ich gar nicht gedacht. Also darauf würde ich auch keinen Server 24/7 betreiben, der viel liest und vor allem viel schreibt. Lesen wäre ja nicht so schlimm, aber ständiges Schreiben ist nichts für SD Karten. Allerdings halte ich das mit den Vibrationen für vernachlässigbar. Außerdem sind Server heutzutage eh alle virtuell und die Storagesysteme bestehen aus SSD Platten. So ist es zumindest bei uns und da vibriert nix mehr.

Diese Pi-Dinger sind echt nur was für den Heimbedarf - Ein bisschen Video gucken, Musik hören, ein paar Spiele spielen oder Fernsteuerungskram für Geräte zu Hause. Ein Server stellt viel höhere Anforderungen. Vor allem das viele Schreiben. Es sei denn sämtliche Dateien, die geschrieben werden müssen, befinden sich irgendwo extern. Aber dann stellt sich die Frage, ob die Anbindung genug Datendurchsatz für IO Spitzen zulässt. USB taugt meiner Meinung nach nichts für solche Anforderungen und der Ethernet Anschluss der Pis ist ja auch nur für den Heimbedarf ausgelegt.

5

21.11.2016, 19:00

Offiziell sind die Kleinstrechner nicht für einen Serverbetrieb ausgelegt. Allerdings läuft der RPi 3 in der Firma seit Erscheinen im Dauerbetrieb absolut problemlos. Es wurde natürlich keine Noname-SD-Karte verwendet.

Es gibt aber Überlegungen, eine Alternative zur SD-Karten einzusetzen:
https://www.heise.de/newsticker/meldung/…SD-3288619.html

Loadbalancer und Redundanz sind aber wirklich ratsam. Aber tatsächlich wäre ein Proof-of-Concept interessant...

henrikf

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6

21.11.2016, 19:36

Dieses »Proof of Concept« finde ich eben auch spannend.

Noch mal zu den Problemen:

1. Schreiben auf SD-Karte
So viel wird bei uns gar nicht geschrieben. Die paar Postings im Forum sind ziemlich zu vernachlässigen. Und die Portal-Beiträge halten sich in ihrer Frequenz auch in Grenzen. Beide sind durch mein erwähntes Konzept auch noch voneinander getrennt, so dass auch hier keine Kreuzbelastungen auftreten. Allerdings ist der MySQL-Server auf einem einzigen Pi untergebracht, auf den die anderen beiden eben schreibend zugreifen (wenn geschrieben wird).

Swappen tut unser Server auch nicht (ist für Internet-Server sowieso nicht ratsam). Wenn jeweils ein GiB für Portal/WordPress und für Forum/BurningBoard zur Verfügung stehen, wird das Linux auf dem Pi vermutlich auch nicht swappen (wenn das überhaupt konfiguriert ist).

Weiterhin unterscheidet sich die Speichertechnologie von SD-Karten ja auch nicht von den SSDs. Und die halten, auch und gerade im Server-Betrieb, ja auch ewig durch. Man muss halt Qualitätskarten einsetzen. Und da gibt es bestimmt auch welche, die - abseits von Markting-Blabla - besonders haltbar sind.


Was mir aber außerdem noch einfiel:

2. SD-Karten-Lesegeschwindigkeit
Evtl. sind die SD-Karten selbst für den Lesebetrieb zu langsam. Ich habe keine Aussagen gefunden, welche »Class« der SD-Kartenslot des Pi 3 B unterstützt. Orakelt wird etwas von 20 MiB/s. Aber die erwähnten Kartenausfälle passierten wohl genau mit Class-10-Karten und nicht mit Class-4-Karten. »Class 4« ist aber eindeutig zu langsam (4 MiB/s).

3. VDE-Kennzeichnung
Wenn so ein Server in einem Rechenzentrum eingesetzt werden soll (Colocation), dann bin ich mir ziemlich sicher, dass so ein Rechenzentrum keinen Rack-Einschub ohne VDE-Kennzeichen akzeptiert. Die werden kaum etwas selbst Zusammengelötetes in ihre teuren Racks schrauben. Bzw. bei einem evtl. Feuerausbruch in deren Rechenzentrum habe ich hinter eine Zig-Millionen-Klage am Hals ... auch wenn der Pi das gar nicht ausgelöst hätte. :lol:

So etwas könnte man also nur zu Hause an der heimischen DSL-Leitung betreiben. Und ich habe jetzt gerade mal, wenn's hoch kommt, ca. 1 MB/s. Hurra! Zurück zur Modem-Zeit! ;)
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7

22.11.2016, 07:03

VDE Messung bei 5V ? Da gehts dann eher um das Netzteil - oder liege ich falsch ???
Raspberry pi 3 hat noch andere Nadelöhre... LAN hängt mit am USB z.B. ist mir aufgefallen, wenn man etwas per Lan auf die Karte schiebt, geht die leseleistung weiter herunter, als wenn man von sd card auf sd card kopiert von ordner zu ordner. ich weiß nicht wie relevant dies für nen Server ist...

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8

22.11.2016, 09:05

Sorry, will hier nicht den Klugscheißer machen aber was soll das h in raspberry?
Ist das ein Gag? Ich steh da wohl aufm Schlauch... Sollte es nur ein Schreibfehler sei. hab ich nix gesagt :)

Ob der Pi als Server taugt weis ich nicht. Ich hab hier einen Pi2 und die Owncloud Weboberfläche war schon recht träge als ich das vor nem halben Jahr mal ausprobiert hatte. Kann mir daher gut vorstellen das das recht langsam werden könnte wenn mal 5 User oder so gleichzeitig auf der Seite sind.

Aktuell wandelt der Pi für mich 24 std am Tag einen 128 kbit Webradiostream in 40 kbit um, so dass ich mit meinem billo Handyprepaid auch noch Radio streamen kann wenn ich gedrosselt bin. Das läuft gut und stabil man muss nach der dsl zwangstrennhng zwar den mpc auf dem pi neu starten damit der weitersgtreamt aber der pi selbst läuft und läuft. Ich nehme an dass der pi das nicht auf der sd karte umrechnet sondern einfach im Ram, aber selbst wenn die Karte mal kaputt geht bekommt man für 9 Euro ja ne neue mit 32 gb :)
.
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9

22.11.2016, 09:10

VDE Messung bei 5V ? Da gehts dann eher um das Netzteil - oder liege ich falsch ??? [...]

Ich habe ehrlich keine Ahnung, was genau das VDE-Zeichen auf einem Gerät bedeutet. Schlussendlich muss ja aber der Rack-Einschub im Rechenzentrum mal mit dem normalen Netzstrom (230V) verbunden werden. Und wenn dann auf dem Gehäuse kein VDE-Siegel vorhanden ist (selbst wenn das auf dem 5V-Netzteil innen drin der Fall sein mag) ...

[...] Raspberry pi 3 hat noch andere Nadelöhre... LAN hängt mit am USB z.B. ist mir aufgefallen, wenn man etwas per Lan auf die Karte schiebt, geht die leseleistung weiter herunter, als wenn man von sd card auf sd card kopiert von ordner zu ordner. ich weiß nicht wie relevant dies für nen Server ist...

Ist USB 2.0 im Pi per polling geregelt?!? Dann würde die Leistung dramatisch runtergehen, wenn etwas über LAN und/oder USB verschickt wird.
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10

22.11.2016, 10:18

Ja zumindest war es laut den schematics beim 2er so - beim 3er weiß ich jetzt nicht aus dem Stehgreif :-)

11

22.11.2016, 13:36

Sollte beim 3 nicht anders sein, da würde ja vor allem der SOC ausgewechselt.

henrikf

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12

22.11.2016, 17:56

Ich kann mir das fast nicht vorstellen, dass USB beim Pi immer polling ist. Der eingesetzte Prozessor (BCM2837) ist ja von Broadcom. Die sind eigentlich wiederum für Netzwerk-Komponenten berühmt. Das ausgerechnet die in ihrem Hardware-Design Mist bauen, kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. Ich tippe eher auf eine Miss-Konfiguration des eingesetzten Linux. Aber möglich ist natürlich alles.
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